DE857145C - Reibradwechselgetriebe - Google Patents

Reibradwechselgetriebe

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DE857145C
DE857145C DEP4306A DE0004306A DE857145C DE 857145 C DE857145 C DE 857145C DE P4306 A DEP4306 A DE P4306A DE 0004306 A DE0004306 A DE 0004306A DE 857145 C DE857145 C DE 857145C
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rollers
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axis
axes
pair
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DEP4306A
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Jaime Picanol
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    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
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    • F16H15/38Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
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    • F16H2015/386Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces with two or more sets of toroid gearings arranged in series

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Reibradwechselgetriebe Die @rtittdung bezieht sich auf Reibradw-echselgetriebe. bei denen eine Anzahl Rollenpaare zwischen eitle Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe eingeschaltet ist und deren Geschwindigkeitsübersetzung von der Lage des Berührungspunktes der Scheiben mit den Rollen abhängt.
  • l)ie I?rfin.dutig l>:trifft inerster Linie besondere Anordnungen der Antriebsräder oder -rollen und ihre Träger, die in der Hauptsache den Wirkungsgrad und (la: gute .\rl>eiteti der Vorrichtung bedingen.
  • Es genügt nicht, daß die zweite Scheibe von der ersten Scheibe mitgenommen und im gleichen Sinne oder in der gleichen Richtung wie die erste Scheibe gedreht wird, es ist auch notwendig, daß die spez. Drücke vertretbar sind, daß die Relativbewegungen zwischen den beiden Rollen jedes Paares und zwischen den Rollen und den zugehörigen Scheiben praktisch vollkommene Wälzbe"vegungen sind, d. h. ohne Gleiten stattfinden; es muß auch vermieden werden, daß die Breite der Berührungsflächen theoretisch sich auf einen Punkt verkleinert (Punktberührung).
  • Um diese Ziele zu erreichen, die durch die bekannten Vorrichtungen nicht erreicht werden, besitzen die Mitnahmerollen, im ganzen oder im einzelnen, folgende Eigenschaften: a) Die Achsen der beiden Rollen jedes Paares sind zueinander geneigt und schneiden sich; b) die zueinander geneigten, sich schneidenden Achsen der Rollen jedes Paares liegen in einer Ebene, die durch die Achse geht, um die sich die Antriebs- und die Abtriebsscheibe drehen; c) jede Rolle besitzt eine Kegelfläche, durch die die Rolle auf der anderen Rolle abrollt, und eitle Kugelfläche, durch,die die Rolle auf der Scheibe abrollt, mit der die Rolle in Berührung steht; d) die theoretische Berührung zwischen den beiden Rollen ist eine Gerade; die theoretischen Berührungslinien zwischen den Rollen und ihren zugehörigen Scheiben sind Kurven von bestimmtem Profil, und ihre Mittelpunkte sind in Ausrichtung mit dem Mittelpunkt der theoretischen Berührungsgeraden zwischen den Rollen, auf denen diese Ausrichtung senkrecht steht, und schließlich verläuft die Gegenwirkung der Stoßkräfte zwischen den Rollen und den Scheiben in der Richtung dieser Ausrichtung.
  • Diese wesentlichen Kennzeichen sind in den Fig. i und 2 schematisch dargestellt, die zur Verdeutlichung der Anordnung eine Vorrichtung zeigen, die ein einziges Rollenpaar 3, 4 enthält. Diese beiden Rollen stehen in Berührung miteinander. Die Rolle 3 steht in Berührung mit der Abtriebsscheibe r, während die Rolle 4 in Berührung mit der Antriebsscheibe 2 liegt. Die drei Berührungspunkte oder genauer der Mittelpunkt der drei Berührungslinien oder Berührungsflächen liegt auf der gleichen geraden Linie A-B. Die Berührung zwischen den beiden Rollen 3, 4 erfolgt an den Kegelflächen 3', 4', während die Berührung zwischen den Rollen und ihren zugehörigen Wälzscheiben auf einer Bogenfläche 3" bzw. 4' von geeignetem Bogenprofil erfolgt. Es sei erwähnt, daß die Endpunkte a, ä der Berührungslinie oder der Berührungsfläche zwischen der Rolle und ihrer Wälzscheibe von der Drehachse der Scheibe um einen unterschiedlichen Abstand r bzw. r' entfernt sind. Andererseits sind aber auch die gleichen Endpunkte a, ä im unterschiedlichen Abstand von der Drehachse X-Y der in Frage stehenden Rolle, wobei diese Abstände r" bzw. r"' sind. Da die Verhältnisse -',-und praktisch die r r gleichen sind, gibt es kaum eine Reibung zwischen der Rolle und der Scheibe, mit der die Rolle in Berührung steht. Es bestehen indessen kleine Unterschiede in diesen Verhältnissen für bestimmte Stellungen der Rollen aber diese Unterschiede werden immer im Betrieb erträglich sein, und in allen Fällen werden sie immer kleiner sein als diejenigen Unterschiede, die bei den bekannten Vorrichtungen auftreten.
  • In dieser besonderen Form des Aufbaues der Rollen stehen die Rollen untereinander in Berührung durch eine theoretische Linie m, die- immer senkrecht zur Verbindungslinie A-B steht, die durch ,die Berührungsmittelpunkte zwischen den Rollen sowie zwischen den Rollen und ihren zugehörigen Scheiben geht. Die Achsen X-Y der beiden Rollen jedes Paares sind immer zueinander geneigt und liegen in einer Ebene, die durch die Achse C-D geht, um die sich die Antriebssclie-ibe und die Abtriebsscheibe drehen.
  • Um das Geschwindigkeitsverhältnis zu ändern, genügt die Änderung der Stellung der Berührungspunkte zwischen den Rollen und den umlaufenden Scheiben. Zu diesem Zweck sind die Rollenpaare in beweglichen Trägern gelagert. Diese Träger sind derart miteinander verbunden, daß die dem einen Träger erteilten Verlagerungen genau und gleichzeitig durch die anderen-Träger ausgeführt werden. Wegen der verhältnismäßig hohen Drücke, die an den Berührungspunkten zwischen den Rollen eines gleichen Paares und den Rollen und den zugehörigen Scheiben auftreten, ist es nicht angebracht. eine direkte Schaltung vorzunehmen, d. h. die Rollen eines gleichen Paares so zu verlagern, daß ihre Achsen immer in der gleichen Anfangsebene bleiben. Der Betrieb -erfordert, @daß man diese Verlagerung mittels kleinster Kraftaufwendung und höchster Genauigkeit machen kann. Es ist auch wichtig, diese Verlagerungen auszuführen, ohne daß Reibung zwischen den in Berührung stehenden beweglichen Teilen,auftritt. Außerdem ist es wesentlich, daß die beiden Rollen jedes Paares vollkommen aufeinander abrollen, ohne daß ein Gleiten erfolgt.
  • Gemäß der Erfindung müssen allgemein die be- weglichen Träger jedes Paares von Rollen so aufgestellt sein, daß man zur Änderung des Geschwindi-gkeitsverhältnisses in jedem Paar die Ebene, die immer die Achsen der beiden Rollen enthält, um den Mittelpunkt der Berührungsgeraden zwischen den beiden Rollen dreht. Fs ist auch notwendig, daß die Achsen der Rollen immer zueinander geneigt bleiben. Die Drehung der Ebene ist eine solche, daß eine der Achsen nach der einen Seite der Drehachse der Scheiben versetzt "wird und daß die Achse der zweiten Rolle des Paares nach der anderen Seite der gleichen Achse der Scheiben zersetzt wird.
  • Ebenso kann die Ebene, welche immer die Achsen der Rollen eines Paares enthält. sich in jeder Richtung verlagern, so daß schließlich eine der Achsen tdes Rollenpaares nach einer Seite und die andere Achse nach der anderen Seite der Achse der Scheiben versetzt ist. In einem besonderen Falle wird diese Ebene um die Berührungsgerade der beiden Rollendes Paares gedreht. In einem anderen besonderen Falle wird sie um den Mittelpunkt der Berührungsgeraden der beiden Rollen in solcher Weise gedreht, daß diese Gerade, die in dieser Ebene liegt, einen Kegel erzeugt, dessen Spitze dieser Mitelpunkt ist. Jedoch sind auch andere Fälle möglich.
  • Im allgemeinen wird es z. I3. genügen, die Anordnung so zu treffen, daß die beweglichen Träger der Paare von Rollen bei einer Cbersetzungsänderung sich um zwei getrennte Achsen drehen können, von denen wenigstens eine Achse durch den Mittelpunkt der Berührungsgeraden der Rollen des Paiares geht und von denen wenigstens eine Achse senkrecht zu dieser Berührungsgeraden steht.
  • Diesen beiden Achsen sind im allgemeinen besondere Teile zugeordnet, die den eigentlichen beweglichen Träger bilden: Die eine Achse gehört beispielsw=eise zu einem Bügel, der die Achsen der Rollenpaare unmittelbar trägt; .die andere Achse gehört beispielsweise zu einem Antriebsorgan, das Lager aufweist, in welchen sich die Zapfen abstützen, die die vorerwähnte Achse des Bügels bilden. Zur genauen I:dustellung dieser beiden Achsen des beweglichen Trägers kann man eine nicht umkehrbare oder eine umkehrbare Vorrichtung wählen. I?in solches Geschwindigkeitswechselgetriebe mit uinkelirbarein .Antrieb kann einfach dadurch hergestellt werden, daß man die beiden Drehachsen durch den -Mittelpunkt der Berührungsgeraden zwischen den beiden Rollen des Paares hindurchführt und elaß man außerdem die Drehachse des Bügels senkrecht zu dieser Berührungsgeraden stellt. In der gleichen Weise und praktisch mit den gleichen Elementen kann man ein Geschwindigkeitswechselgetriebe mit nicht umkehrbarem _lntriel> ausführen, indem man gleichfalls die beiden Drehachsen durch den Mittelpunkt der Berührungslinie zwischen den Rollen hindurchführt, die Drehachse des Antriebsorgans jedoch senkrecht zu der Berührungsgeraden stellt.
  • Man kann offensichtlich auch noch andere Änderungen dieser beiden Drehachsen treffen, indem man sich an die hier gegebenen Lehren hält.
  • Beispielsweise kann man noch einen anderen umkehrbaren Antrieb herstellen, indem man die eine der beiden Drehachsen der beweglichen Träger der Rollen durch den 'Mittelpunkt der Berührungsgeraden derselben führt, zu welcher Geraden die Achse senkrecht steht, während die andere Drehachse zusammenlaufend mit der Drehachse der Scheiben liegt.
  • In allen diesen Antrieben bleiben die Achsen der Rollen jedes Paares immer derart zueinander geneigt, daß bei allen Bewegungen der Rollen die Rollen immer vollkommen aufeinander abrollen, und zwar nach einer vollkommen kreisförmigen Spur. Man könnte in gleicher Weise das Übersetzungsverhältnis dadurch erzielen, daß man die Achse der beiden Rollen zueinander in jedem Paar verlagert, um sie zueinander zu versetzen. Diese :Mittel ist aber uneeignet, da die aufeinander ab-Z, rollenden Rollen dann nachteiligen Gleitbewegungen unterliegen.
  • In den weiteren Abbildungen sind verschiedene Ausführungsformen des Getriebes dargestellt.
  • Fig. 3 bis 7 zeigen einen nicht umkehrbaren Antrieb; Fig. 8 und 9 zeigen einen umkehrbaren Antrieb. Fig. io und i i zeigen eine technische Ausführungsform, die besonders vorteilhaft bei Spinn-und Zwirnmaschinen verwendbar ist; Fig. 12 bis i 5 sind Darstellungen, die die charakteristischen Stellungen der Aiitriel>st:ile der Vorrichtung nach den Fig. io und 11 zeigen.
  • Gemäß den Fig. 3 bis 7, in denen zur Verdeutlichung der Darstellung nur ein einziges Rollenpaar dargestellt ist, liegen die Rollen 3, 4 des in Frage stehenden Paares zwischen den Scheiben i bzw. 2, die die Antriebsscheibe lizw. die Abtriebssrheibe darstellen. I)i-e Achsen 5, 6 der Rollen sitzen fest an einer gemeinsamen Schwingwelle 7. Die Achse G-H der Lagerzapfen 17, 18 geht durch den Punkt m, den Mittelpunkt der Berührungslinie zwischen den beiden Rollen, und liegt geneigt mit Bezug auf eine Ebene, die durch die Achsen 5, 6 der Rollen und die Achse C-D geht, um die sich die Scheiben i, 2 drehen. Die Zapfen 17, 18 stützen sich in Kurbeln @ig bzw. 2o ab, die in Zapfen 21, 22 eines gemeinsamen Bügels 23 enden, an welchem der Handgriff 24 fest ist. Die Zapfen 21, 22 stützen sich in Lagern 25 bzw. 26 ab, die in Verlängerung voneinander liegen und deren gemeinsame Achse E-F ebenfalls durch den Punkt m geht und senkrecht zur Berührungsgeraden zwischen den Rollen steht.
  • Wenn man sich zum leichteren Verständnis des Arbeitens des Getriebes beispielsweise vorstellt, daß die Zapfen 17, 18 in ihren zugehörigen Kurbeln 19, 20 festsitzen und d@aß unter diesen Umständen eine Verlagerung des Hebels 2,4 beispielsweise in Richtung des Pfeiles f erfolgt, so würde dies ein direkter Antrieb sein. Denn, die Achsen 5, 6 der Rollen verlagern sich durch die Drehung der Zapfen 21, 22, die sich in ihren Lagern25, 26 drehen und deren Achse E-F durch den Punkt m geht, so daß sich die Achsen 5, 6 deshalb um den Punkt rre drehen. Da ferner die Achse E-F senkrecht zur Achse C-D der Antriebsscheibe i bzw. der Antriebsscheibe 2 steht, verlagern sich die Achsen 5, 6 der Rollen, indem sie sieh in einer Ebene halten, die durch die Achse C-D der Scheiben gNAt. Man hat also in diesem Falle einen direkten. Antrieb. Bei der Bewegung dies Antriebshebels 24 und der Bewegung des Bügels 23 drehen sich jethoch die Zapfen 17, 18 leicht in ihren Kurbeln i9 bzw. 20 infolge des beträchtlichen Druckes, der an den Berührungsstellen zwischen den Rollen und ihren Scheiben besteht. Daraus ergibt sich, diaß die Schwingstange 7, die in entgegengesetzten Richtungen an diesen beiden Enden durch die Kurbeln 19, 20 Mitgenommen wird, sich schräg mit Bezug auf die Achse C-D einstellt und bei dieser Bewegung die Achsen 5, 6 der Rollen mitnimmt, die sich immer um den Punkt m drehen und dabei konvergent bleiben. Diese Achsen der Rollen sind also hinsichtlich der Achse C-D der Scheiben um einen Winkel versetzt, liegen aber zu beiden Seiten der Achse.
  • Wie gesondert in den Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt, verlagert sich eine der Rollen, z. B. Rolle 3, derart, daß ihre Achse 5 einen Versatz a bildet, so daß die Rolle, unter Berücksichtigung der Dreihrichtung der Scheibe i und der Rolle 3, hinsichtlich der Scheibe i in einer spiralförmigen Bahn sich verlagert, indem sie sich allmählich der Achse C-D der Seheiben nähert. Es folgt daraus, daß durch die vorhergehende Einstellung in Versatz diese Rolle sich der Achse C-D nähert. Was die zweite Rolle 4 des gleichen Paares anbetrifft, so verlagert sich die Achse 6 ebenfalls auf Grund der erwähnten Umstände und wird um den gleichen Wert s versetzt. Aber auf Grund der Umlaufrichtung der Scheibe 2 und dier Rolle verlagert sich d,i° Rolle hinsichtlich der Scheibe 2 nach einer aufsteigenden spiralförmigen Bahn, d. 41. die Rolle entfernt sieh von der Achse C-D der Scheibe. Es folgt also aus dieser Bewegungskombination, daß durch eine Winkelverstellung des Antriebshebels 24 die Rollen jedes Paares, die immer konvergent bleiben, in eine Versatzstellung auf beide Seiten der Achse C-D der Scheiben gebracht werden. Diese Bewegung erfordert nur eine kleine Kraft. Als Folge .dieses Versatzmustandes entfernt sieh die eine Rolle von der Achse C-D, während die andere Rolle sich ihr im gleichen Ausmaß nähert. Diese Bewegungen erfolgen, solange der Versatz zwischen den Achsen 5, 6 und der Achse C-D der Scheiben besteht. Um diese Radialbewegungen der Rollen zu unterbrechen, genügt es, den Versatz aufzuheben oder dies automatisch durchzuführen, sobald das Geschwindigkeitsverhältnis, das der Stellung des Antriebsorgans entspricht, erreicht ist. Bei ihrer Annäherungsbewegung und ihrer Absetzbewegung mit Bezug auf die Achse C-D werden sich schließlich die Rollen um dem, Punkt m gedreht und werden bei ihrer Bewegung den Schwinghebel 7 mitgenommen haben, der sich schließlich gegenüber dem Bügel 23 einstellen wird, derart, daß ihre Ebenen vollständig ineinanderfallen, wie dies der Fall bei der Ausgangsstellung war. Auf diese Weise vermindert sich der Versatz selbständig und allmählich auf Null. Dieser letzterwähnte Punkt ist die Ursache für die Nichtumkeh:rbarkeit des Aufbaues, denn wenn man die Drehrichtung der Geschwindigkeitswechselvorrichtung ändert, ergibt sich, daß bei einem Versatz- nicht eine automatische Ausschaltung erfolgt, sondern daß im Gegenteil der Versatz allmählich vergrößert und die Gesahwindigkeitswedhselvorrichtung zerstört wird. Diese Ausführungsform kann also nur für eine bestimmte Umlaufrichtung verwendet werden.
  • Andererseits wenden die auf Grund des Widerstandsmomentes auftretenden Gegendruckkräfte indirekt von der Achse E-F des Anrtriebs.bügels unter Zwischenschaltung der Achse G-H und der Kurbeln i9, 2o aufgenommen.
  • Auf Grund dieser Tatsache wird der Antriebsteil also beaufschlagt, und diese Beaufschlagung wird beeinflußt durch das Widerstandsmoment des Bewegungssystems. Wenn der Antriebsteil beispielsweise auf einem entsprechend abgestimmten Teil sich abstützt, kann man erreichen, daß der Antriebsteil die Stellung im Verhältnis zu den Schwankungen der Gegendruckkräfte, d. h. des Widerstandsmomentes der Abtriebsscheibe, ändert. Man erhält infolgedessen eine Vorrichtung, in welcher die Stellung,der Rollen, d. h. das Geschwindigkeitsverhältnis, direkt und dauernd 'durch das Widerstandsmoment .der Abtriebsscheibe gesteuert wird. Man hat auf diese Weise die Möglichkeit, ein Geschwindigkeitsgetriebe mit automatischem Antrieb auszuführen.
  • Um die-Nachteile derNichtumkehrbarkeit des Antriebes zu beheben, kann man diesen auch umkehrbar ausführen, wie dies in den Fig. 8 und 9 schematisch dargestellt ist.
  • Bei dieser Ausführung sind die Rollen 3 und 4, die zwischen die Antriebsscheibe i und die Abtriebsscheibe 2 geklemmt sind, mit einem Schwinghebel 7 fest verbunden, dessen Zapfen 17, 18 eine gemeinsame Drehachse G-H haben, die durch den Punkt m geht und senkrecht zu der Ebene liegt, die durch die Achse 5, 6 der Rollen und durch die Achse C-D der Scheiben gelegt ist. Diese Zapfen 17, 18 sind in Kurbeln i9, 2o gelagert, die einander entgegengesetzt liegen und von -denen jede in einem Zapfen 21, 22 des gemeinsamen Bügels 23 endet, mit dem ,der Verstellhebel 24 fest ist. Die Zapfen 211, 22 stützen sich in zwei festen Lagern 25, 26 ab, deren gemeinsame Achse E-F gleichfalls durch den Punkt m geht und hinsichtlich der schon erwähnten Ebene geneigt liegt, die durch die Achsen 5, 6 der Rollen und Achse C-D der Scheiben geht.
  • Wenn man zum Einlegen dieses Bewegungssystems den Handgriff 24 um einen bestimmten Winkel bewegt oder dreht, erzielt man auf Grund des beträchtlichen Druckes, der an den Berührungsstellen zwischen den Rollen und ihren zugeordneten Scheiben besteht, sowie auf Grund der besonderen Stellung der ,Achsen E-F und G-H den Umlauf der Achsen 5, 6 der Rollen um eine Achse 0-N, die identisch mit :der Berührungslinie der beiden Rollen ist, da sie durch (den Punkt m und durch den Konvergenzpunkt .der beiden Achsen 5, 6 geht.
  • Aus diesem Grunde werden die Achsen der Rollen mit Bezug auf die Achse C-D der Scheiben um eine gleiche Größe versetzt, jedoch zu beiden Seiten der erwähnten Achse.
  • Wie im vorerwähnten Falle wird dieser vorhergehende Versatz schließlich einen Umlauf der :beiden Rollen um den Punkt m mit sich bringen und auf diese Weise eine Änderung in dem Geschwindigkeitsverhältnis bewirken.
  • Man kann noch den Antrieb so ausbilden, daß er allen anderen Bedingungen genügt, die also dann in ,der Hauptsache von der Relativstellung der Drehachsen der Rollenachsen bzw. der Träger dieser Achsen um den Schwingpunkt herum abhängen werden. Die technische Ausführung dieser Antriebe bietet keine Schwierigkeiten. Als Beispiel einer besonders günstigen ,Ausführungsform ist in den Fig. io bis '15 ein umkehrbares Geschwindigkeitswechselgetriebe -dargestellt, in welchem die Vorrichtung ebenfalls drei Rollenpaare 3, 4 mit zueinander geneigten, sich schneidenden Achsen aufweist, die zwischen die Antriebsscheibe i und die Abtriebsscheibe 2 eingelegt sind, von denen beide gewölbte Wälzflächen als Berührungsflächen haben.
  • Um den Versatz der Rollen aufzuheben, genügt es in diesem Falle, den Antriebsbügel durch eine beliebige Einrichtung in seine Ausgangsstellung wieder zurückzuführen.
  • Jedes der drei Rollenpaare 3, 4 ist fest verbunden mit einem gemeinsamen Bügel 29, 30 und 31. Jeder Bügel endet auf beiden Seiten in kugelförmigen Zapfen 32, 33 bzw. 34, 35 bzw. 36, 37. In jedem Bügel geht die diesen Zapfen gemeinsame Achse G-H durch den Mittelpunkt m der Berührungslinie zwischen den Rollen und steht senkrecht zu dieser Berührungslinie.
  • Die drei Bügel liegen in der Gestalteines Dreiecks, so daß die Zapfen 37, 3r2:, 33, 34 und 35, 36 die Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks bilden und je zwei Zapfen sich in Lagern 38, 39, 4'o abstützen, die auf Kugellagern laufen und in denen zwei zylindrisclie Il@:hruiigen vorfeschen sind, die ztt beiden Seiten der Drehachse dieser Lager liegen.
  • Jeder der 13iigel 29, 30 und 31 trägt an seinem Innenteil einen Zapfen 41, dessen Kugelteil in eine zylindrische l@olirung eingreift, die in radialerRichtung in einer -NIittelmutte 42 vorgesehen ist, die in axialer 1Zichtung auf der Achse 43 der Antriebsscheiben zu gleiten vermag. Jede Drehbewegung dieser Muffe wird durch eine Gabel 4-4 verhindert, die mit der Muffe fest verbunden ist und auf einer Stange 45 reitet, die fest am Gehäuse und parallel zur Achse der Muffe liegt.
  • Das Lager 38 ist fest verbunden mit einer Kurbel 46, deren Kurbelzapfen 4; durch einen Schlitten 48 angetrieben wird, dessen Querverschiebung auf zwei parallelen Führungsstangen 49 und 5o erfolgt.
  • Der Schlitten 48 trägt den Zapfen 51 eines Schwinghebels 52. Einer der Arme dieses Schwinghebels endet in eine Gabel und wird durch einen Kugelzapfen 53 mitgenommen, der fest auf dem Bügel 29 sitzt. Dieser Schwinghebel ist an seinem oberenTeil mit einer Längsnut versehen, in welcher ein Gleitstein 54 zu gleiten vermag, in den ein Zapfen 55 eingreift, der an seinem anderen Ende einen zweiten Gleitstein 56 trägt, der in einer zweiten mit zu gleiten vermag, die über der ersten Nut liegt und in einem Hebel 57 vorgesehen ist. Dieser Hebel kann durch seinen Kopf 58 in einem in dem (#eliättse vorgesehenen Lager schwingen. 'Der Hebel 57 trägt zwei Zahnsektoren 59, 6o. Der erste Zahnsektor steht mit einer Schnecke in Verbindung, die durch die Handgriffe 61 oder 62 betätigt wird, und der andere Zahnsektor steht mit der Achse 63 der Anzeigevorrichtung für das Geschwindigkeitswechselgetriebe in Eingriff.
  • Der Zapfen 5.5 ist auch fest mit einer Kulisse 64, die in der Nut eines zweiten Schwinghebels 65 liegt. Dieser Schwinghebel .65 kann um eine Achse 66 schwingen, die fest am Gehäuse sitzt. Er trägt an seinem Ende einen Finger 67, der in der einen oder in Gier anderen Richtung durch eine Trommel 68 mit Stuften 69 angetrieben wird.
  • Alle diese Teile sind in einem dichten Gehäuse 70 eingeschlossen mit Ölkammern. Vervollständigt wird die Anlage durch eine Pumpe und durch eine unter Druck stehende Schmieranlage und ferner durcli:Xusriistungsteile, wieKugellager, Knöpfe usw.
  • Das in der Zeichnung dargestellte Wechselgetriel>e kann entweder durch Mehrfachriemenscheiben getrieben oder direkt mit einem Elektromotor gekuppelt oder in einer anderen Weise in Umdrehung gesetzt werden.
  • Die Arbeitsweise des Getriebes ist folgende: Es sei angenommen, daß das System der beweglichen Teile sich im Gleichgewicht befindet. Die Kurbel 46 wird dann um einen kleinen Winkel in der einen Richtung oder in der anderen Richtung bewegt.
  • Durch diese Bewegung werden die zu den Bügeln 29 und 31 gehörenden Zapfen 32 und 37 einer Drehung um die .-lchse des Lagers 38 unterworfen, was zur Folge hat, daß die beiden Bügel 29 und 3 r um die Berührungslinien ihrer zugehörigen Rollen sich drehen. Diese Drehung zwingt die Zapfen 33 lizw . 36 der l@üel 29 bzw. 31, ihren ztigeliörigen Lagern 39 bzw. 4o eine Drehung um die Lagerachsen zu erteilen, die ähnlich der dem Lager 38 gegebenen Drehung ist. Infolgedessen nehmen die Zapfen 35 und 34, die durch ihre zugehörigen Lager beaufschlagt werden, den dritten B.iigel 3,0 mit, der alse@ die gleiche Drehung ausführt wie diie durch die beiden ersten Bügel ausgeführte Drehung.
  • Die svrichrone Drehung dieser drei Bügel hat zur Folge, daß die Achsen ihrer Rollen mit Bezug auf die Achsen der Reibscheiben versetzt werden. Wie bereits dargelegt, verlassen die Rollen unter dem Einfluß dieses Vorsatzes und unter Berücksichtigung ihrer Umlaufrichtung ihren Gleichgewichtszustand und fiilii-en zusammen mit ihrem Bügel eine Drehung um eine .\chse aus, die, durch den Punkt m (kn ist der Berührungsmittelpunkt zwischen .den Rollen) gehend, senkrecht zur Ebene steht, die durch die 21,chsen dieser lZollen gebildet wird, und zwar in der Weise, daß die Berührungspunkte zwischen den Scheiben und den Rollen jedes Paares entweder der Achse der Reibscheiben genähert oder von der Achse entfernt werden. Auf diese Weise ändert sich das Geschwindigkeitsverhältnis, wobei diese Änderung solange anhält, wie der Versatzzustand aufrechterhalten wird.
  • Um den Umlauf der Bügel anzuhalten und den Gleichgewichtszustand des Systems wieder herzustellen, sobald einmal das gewünschte Übersetzungsverhältnis erreicht ist,genügt es,-den Versatz aufzuheben, d. h. die Kurbel 46 in ihre Anfangsstellung zurückzuführen.
  • Ein in dieser Weise aufgebautes Geschwindigkeitswechselgetriebe wird jedoch im Betrieb große Unbequemlichkeiten verursachen. Um nun den Versatz der Rollen jedesmal dann, wenn das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis erreicht ist, selbsttätig aufzuheben, wird gemäß der Erfindung die Kurbel 46 indirekt unter Zwischenschaltung des Schlittens 46 verschoben, dem eine geradlinige Querverschiebung erteilt wird, indem dem Schwinghebel 52 eine Winkeldrehung um d'en Zapfen 53, kurzzeitig unbew-eglich,gegeben wird. Diese letzterwähnteDrehung wird -durch die Winkeldrehung des Hebels 5, -erhalten, dessen Drehachse mit der Schwingachse 51 zusammenfällt, sobald der Schlitten 48 sich in seiner Ausgangsstellung befindet, und der den Schwinghebel 52 unter Zwischenschaltung des Zapfens 55 und der Gleitsteine 56 und 54 antreibt. Die Übersetzungsverhältnisse aller dieser Teile sind so berechnet, daß bei Geschwindigkeitsärrderung des Geschwindigkeitsverhältnisses der Zapfen 53, der fest mit dem Bügel 29 ist, diesem Bügel in seinen Verlagerungen folgt und die Gabel des Schwinghebels 52 mitnimmt, wodurch eine Drehung des Schwinghebels um den Zapfen 55 erfolgt, der in diesem Zeitpunkt unbeweglich ist. Diese Drehung des SchNv inghebels erteilt dem Schlitten eine Verschiebung in der Richtung seiner Ausgangsstellung, die zur gleichen Zeit erreicht sein wird wie das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis.
  • Die Fig. 12, 13 und 14 zeigen schematisch die verschiedenen Phasen, die für eine Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses kennzeichnend sind. F'ig. 12 zeigt die Stellung der Zapfen 51, 55, 53, sobald das Geschwindigkeitsverhältnis i :@ i ist.
  • Fig. 13 zeigt eine Stellung, bei der der Zapfen 55 um die Achse des Zapfens 51 gedreht ist, wodurch der Schwinghebel 52 zur Ausführung einer Drehung um die Achse des Zapfens 53 herum gezwungen wird, so daß der Schlitten 48 sich verschiebt, bis der Zapfen 51 in 51a ankommt. In dieseln Augenblick bewirkt der Versatz die Drehung der Bügel, und der Zapfen 53 verlagert sich in der in Fig. i4 durch den Pfeil dargestellten Richtung. Infolgedessen nimmt der Zapfen 53 den Schwillgliebel 52 mit, der um die Achse 55a ausschwingt, und führt auf diese Weise den Zapfen 51 und zu gleicher Zeit den Schlitten 48 in seine Ausgangsstellung zurück, d'ie erreicht sein wird, sobald der Zapfen 53 in 53a ankommt und,der Zapfen 51a von neuem in 51 steht.
  • Es ist erkenntlich, daß mittels dieser Einrichtung der Versatz automatisch aufgehoben wird, sobald das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis erreicht ist.
  • Bekanntlich hängt die Umlaufrichtung -der Biig(21 bei einer Übersetzungsänderung unter anderem von der Umlaufrichtung des Geschwindigkeitswechselgetriebes all. Wenn man also die Fig. 12 betrachtet und annimmt, daß man das Geschwindigkeitswechselgetriebe in der umgekehrten Richtung umlaufen läßt, wird der Zapfen 53, anstatt nach unten sich zu bewegen, sich alsdann nach oben verschieben (Fig. 1)5), und wenn man bei dieser Verlagerung den Schlitten 48 sowie den Zapfen 51 in seine Ausgangsstellung zurückführen wollte, müßte der Zapfen 55 auf die andere Seite.des Zapfens 51, wie in Fig. 15 dargestellt, gesetzt werden.
  • Diese je nach der Drehrichtung erforderlichen verschiedenen Stellungen des Zapfens 55 werden auf mechanischem Wege wie folgt erhalten: Stifttrommel 69 wird unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes derart angetrieben, daß der Trommel eine langsame Bewegung erteilt wird. Die Stifte berühren den Schwinghebel 6,5 unter Zwischenschaltungeines federnd gelagertenFingers 67. Je nach der Umlaufrichtung wird der Sc@hwingliebel einer Ablenkung in der einen Richtung oder in der anderen Richtung unterworfen und nimmt den Zapfen 55 unter Zwischenschaltung der Kulisse 64 mit, so daß der Zapfen 55 sich auf die eine oder die andere Seite des Zapfens 51 stellt und auf diese Weise die notwendigen Bedingungen erfüllt, damit die Antriebsteile des Geschwindigkeitswechselgetriebes unabhängig von der Umlaufrichtung des Geschwindigkeitswechselgetriebes arbeiten können. Das System i.st also umkehrbar.
  • Die Vorrichtung 'kann selbstverständlich durch die Einrichtungen und Ausrüstungsteile ergänzt werden, die beim Aufbau von Maschinen üblicherweise zur Verwendung gelangen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Reibräderwechselgetriebe, ,das aus einer Mehrzahl von Rollenpaaren besteht, die zwischen eine Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe geschaltet sind, deren Geschwindigkeitsübersetzung voll der Stellung ihres 13.°rii'lirungspunktes mit den Rollen abhängt, dadurch gekennzeichnet, da13 sich die Achsen der beiden Rollen jedes Paares in einem Punkt schneiden.
  2. 2. Reibräderwechselgetriebe nach .Anspruch i, dadurch gel<ennzeiclinet, daß die sich in einem Punkt schneidenden Achsen der Rollen jedes Paares in einer Ebene liegen, die durch diejenige Achse geht, um die sich die Antriebs- und die Abtriebsscheibe drehen. 3#. Reibräderwechselgetriebe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, da13 jede Rolle auf ihrem Umfang eine keaselige Fläche, durch die sie auf der anderen Rolle des Paares abrollt, und außerdem eine I3ogenfl,iclie aufweist, über die sie mit der Antriebs- bzw. _@llti-ielissclieilie in Reibverbindung stellt. 4@ Reihräderwechselgetriebe nach den :\nsprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Berülirungsinittelptinkte zwischen den Kegelflächen der Rollen einerseits und zwischen den Reibungsflächen der Rollen und ihrer zugehörigen Scheibe andererseits auf einer geraden Linie liegen, wobei diese gerade Linie immer senkrecht an der Berührungsstelle zwischen den Rollen stellt. 5. Reibräderwechselgetriebe nach den Ansllrüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen jedes Paares auf einem beweglichen Träger in solcher !\@eiae gelagert sind, claß zur Änderung des @:'erh'ihnisses gleichzeitig alle Rollenpaare so verlagert «-erden können, daG in jedem Paar die Ebene, die die Achsen der beiden Rollen enthält, sich um den Mittelpunkt der z@@ fischen diesen Rollen verlagert, wobei die Achsen der Rollen immer unbevveglich mit Bezug aufeinander bleiben und die eine dieser Achsen nach der einen Seite der Umlaufachse der Scheiben und die andere Achse nach der anderen Seite der Achse der Scheiben versetzt wird. 6. Reibräder-,vechselgetriebe nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen, um die die beweglichen Träger der Rollen sich drehen können, so gelagert sind, daß in jedem Paar bei einer Übersetzungsänderung die die Achsen der beiden Rollen enthaltende Ebene bei der Drehung um den Mittelpunkt der Berührungsgeraden der beiden Rollen uni die Berührungsgerade sich dreht, wobei die Achsen der Rollen nach beiden Seiten der Drehachse der Scheiben versetzt werden. Reibräderwechselgetriebe nach den Anspriichen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse, uni welche die beweglichen Träger der Rollen sich drehen können, so gelagert sind, daß in jedem Rollenpaar bei einer Cbersetzungsänderung die die Achse der beiden Rollen enthaltende Ebene um den Mittelpunkt der Berührungsgeraden zwischen den beiden Rollen derart sich dreht, daß diese Berührungsgerade, die in dieser Ebene enthalten ist, einen Kegel erzeugt, dessen Spitze der erwähnte .Mittelpunkt ist, wobei die beiden Achsen nach beiden Seiten der Drehachse der Seheiben versetzt werden. Reibräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beweglichen Träger der Rollenpaare so ausgeführtsind,daß sie sich bei einerübersetzungsänderung uni zwei bestimmte Achsen drehen können, von denen wenigstens eine durch den .Mittelpunkt der Berührungsgeraden der Rollen des Paares geht und von denen wenigstens eine senkrecht zur Berührungsgeraden steht. g. Reibräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Träger der Rollen mit sich schneidenden Achsen wenigstens einen beiden Rollen des Paares gemeinsamen Bügel aufweisen, der sich uni die eine der beiden Achsen zu drehen vermag, wobei der Bügel sich in einem %\iitrielisteil abstützt, das sich um die zweite Achse zu drehen vermag, und wobei wenigstens eine dieser beiden Achsen durch den Mittelpunkt der Berührungsgeraden der beiden Rollen gebt und weliigstetis eine der beiden Achsen senkrecht auf der Berührungsgeraden steht. io. lZeil>räderwechselgetriebe nach den Ansprüchen i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß, um den Antrieb nichtumkehrbar zu machen, die beiden Achsen jedes Paares, um die sich der 1>ewegliclie Tr'iger der Rollen verlagert, durch den .Mittelpunkt der Berührungsgeraden der Rollen gehen, wobei die Drehachse des Antriebsteiles senkrecht zu der Berührungsgeraden und die Drehachse des Bügels schräg zu dieser gleichen Berührungsgeraden stehen. i i. Reibräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß, um den Antrieb umkehrbar zu machen, die beiden Achsen jedes Paares, um die sich der bewegliche Träger der Rollen verlagert, durch den Mittelpunkt der Berührungsgeraden der Rollen geht, wobei die Drehachse des Bügels senkrecht zu dieser Berührungsgeraden liegt und die Drehachse des Antriebsteiles schräg zu diese: gleichen Berührungsgeraden steht. 12. Reibräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß, um den Antrieb umkehrbar zu machen, von den beiden Achsen jedes Paares, um die der bewegliche Bügel der Rollen sich verlagert, die eine Achse durch den Mittelpunkt der Berührungsgeraden der beiden Rollen geht und senkrecht zur Geraden steht, und die zweite Achse mit der Berührungsgeraden zusammenfällt. 13. Reibräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen i bis g und Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen von drei Bügeln nach Art eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind.
DEP4306A 1943-11-09 1950-10-03 Reibradwechselgetriebe Expired DE857145C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1183763B (de) * 1962-09-19 1964-12-17 Excelermatic Reibrollengetriebe

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1183763B (de) * 1962-09-19 1964-12-17 Excelermatic Reibrollengetriebe

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